水性胶黏剂干式复合过程中产生白点胶斑的原因

2019-11-16 23:05栏目:包装材料
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干复气泡出现的原因

无溶剂复合工艺始于20世纪70年代,目前在欧美市场已占据相当重要的地位,与溶剂复合工艺相比,具有以下优点。

在干式复合过程中,白点胶斑是常见的质量问题。由于水性胶黏剂与溶剂型胶黏剂在产品性质和使用操作上存在明显的不同之处,因此其产生白点胶斑的原因与机理也有所不同。关于溶剂型胶黏剂干式复合过程中的白点胶斑问题,已有不少文章曾加以阐述。在此,笔者总结了水性胶黏剂干式复合过程中产生白点胶斑的几种常见原因,与同行交流。

真空包装袋在软包行业使用较为广泛,在这过程之中或多或少会有问题出现,这边给大家简单列举一下,真空包装袋的常见质量问题以及其解决办法。

干式复合时,复合膜出现气泡有多种成因,薄膜(表面张力过小、润湿性较差、硬度过大、厚度不均匀、印刷表面有缺陷)、油墨(与胶黏剂之间的附着力较差、干燥不良)、印刷工艺、胶粘剂(胶黏剂的黏度过大或过小,稀释剂中水、醇等活性物质的含量过高或在配制过程中混入灰尘等异物)、复合工艺、复合机工装、车间环境都可能造成复合膜出现气泡。

(1) 生产中不使用溶剂,避免了环境污染。 (2) 将火灾和爆炸隐患降至最低。 (3) 复合后的制品无溶剂残留,更适用于对气味非常敏感的商品包装。 (4) 无溶剂复合设备没有干燥箱,减少了能源消耗。 (5) 无溶剂复合设备装备有在线电晕处理单元,对电晕消退、爽滑剂含量高的薄膜有很好的复合性能。 (6) 复合速度快,生产效率高。 (7) 综合成本较低。

涂胶量不足或不匀

问题一:真空包装袋起皱

预防复合膜出现气泡的措施

但是,实际生产中,由于无溶剂胶黏剂的初始黏度很低,操作控制难度加大,容易出现各种质量问题。在此,笔者就无溶剂复合工艺控制要点及常见问题与大家进行探讨。

由于涂胶量不足而产生的白点胶斑在复合下机时就能观察到。在干式复合工艺中,涂布的胶黏剂必须能填平油墨和薄膜表面的凹凸,才能避免产生明显的白点胶斑等外观缺陷。采用水性胶黏剂干式复合生产轻量包装产品时,水性胶黏剂的经济涂布量为1.8~2.2g/m2,工作浓度为42%,一般采用线数为180线/英寸、网穴深度为32μm的涂胶辊进行涂布。由于这种涂胶辊上的网穴开口度较大,如果涂胶辊表面发生磨损,就会对涂胶量产生较为明显的影响。因此在水性胶黏剂干式复合过程中,操作人员更要经常检测涂胶辊的实际涂胶量,避免因涂胶辊磨损过度导致涂胶量不足。

1、基材厚度不均匀,薄膜相差太大。

1、加强对各种原辅材料(包括薄膜、油墨、胶粘剂、各种溶剂等)的检测工作,严格把关质量问题,从源头上降低复合膜气泡的发生几率,提高复合膜质量。

工艺控制要点

另外,水性胶黏剂涂胶量的均匀性也是一个非常关键的因素,如果涂布不均匀,必然会存在局部涂胶量过小的情况,从而产生白点胶斑。因此我们要特别注意以下两个问题:①刮刀的装配要平直,不能发生扭曲,并应将刮刀角度和压力调节适当,以保证均一的刮胶效果;②正常生产时,刮刀应保持左右串动,避免涂胶辊在固定位置的磨损。

2基材放卷偏斜。

2、在实际生产中应当根据不同的印刷工艺、薄膜的类型和特点、包装物的性能和要求以及之后的加工条件等具体情况来选择合适的印刷油墨和复合用胶粘剂,并根据具体的生产情况调整和控制印刷和复合工艺参数,保证复合膜的质量。

1.复合基材

胶液流平性不良

3 、涂胶量过多或者不足时,就会发生层间滑动;涂胶不均匀也会引起局部皱折的出现。

水性胶黏剂干式复合过程中产生白点胶斑的原因分析,如何预防干复气泡出现。3、在日常操作中,对工装要倍加爱护,并要注意工装的保养和维护,每次开车前及停车前后要及时清洁工装,用浸有少量溶剂的干净柔软的棉布擦净粘附在涂布辊和胶辊表面的粘附剂或其他污物,避免这些黏附物干固后影响涂胶的均匀度,从而减少气泡的发生率。
此外,对于涂布辊还要用毛刷或铜刷反复刷其网穴部分,尽可能彻底地消除网穴内残存的胶黏剂,以免造成网穴堵塞,影响涂胶量及涂胶均匀度。

目前,无溶剂复合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMCPP、VMPET、CPP、PE、铝箔等。复合时一般将刚性大、涂布性能好的材料放在主放卷工位;将易拉伸的材料放在副放卷工位。但也不是一成不变的,可以根据实际生产情况灵活选择,如印刷膜与镀铝材料复合时,为了保证复合质量和生产效率,可以把镀铝材料放到主放卷工位。

由于水性胶黏剂不像溶剂型胶黏剂一样,涂布后可在自身重力及表面张力的作用下实现较好的流平效果,因此涂布水性胶黏剂时,需要使用抹平辊将胶液展平。抹平辊的转速、压力、表面清洁度均关系到水性胶黏剂的流平效果,抹平辊的转动方向应与复合方向相反,否则起不到抹平效果,其转速应略高于复合速度。

4 、胶黏剂干燥不充分,残留溶剂太多,黏接力小,复合后的两种基材产生位移。

4、应当使印刷车间内的环境温湿度保持相对恒定,有条件的话可以安装空调或者抽湿等装置。
同时还要注意保持库房和车间内环境卫生,并具备良好的通风条件,避免灰尘、砂粒等杂质异物对复合工艺及复合膜质量产生不良影响。

2.胶黏剂的选择

水性胶黏剂的流平效果还受到涂布薄膜表面张力的影响。由于水性胶黏剂的表面张力明显比溶剂型胶黏剂要高,因此要求涂布薄膜上油墨的表面张力不低于38mN/m,否则水性胶黏剂在涂布后就会自动收缩,不能连续成膜。所以,操作人员应重视涂布薄膜表面张力的检测。

5、复合膜未经冷却或冷却不够就直接收卷,高温柔软的复合膜容易起皱。

无溶剂胶黏剂主要有单组分潮气固化型胶黏剂、双组分冷涂无溶剂型胶黏剂、双组分反向热涂型胶黏剂、UV固化型胶黏剂等几种。选择胶黏剂时需要考虑的因素也很多,首先是包装内容物的种类及所用薄膜材料的种类;其次,如果印刷油墨与胶黏剂接触,还要考虑两者的相容性;再次,剥离强度要求以及热封条件等对胶黏剂的选择也有很大影响。

另外,如果涂布薄膜表面不清洁,粘附了低表面张力的物质等,就会降低胶液的流平性能,也会产生类似于印刷“缩孔”的故障,表现为在复合膜上出现“麻点”。

6、张力复合压力设置不当。

另外,还需要注意两个问题:一是MDI类型的异氰酸化合物会透过内层薄膜逐渐向内层表面迁移,并与水汽发生反应形成聚脲抗热封层,影响包装袋的热封质量,当聚乙烯薄膜质量较差或胶黏剂选择不当时容易发生此问题,尤其是使用双组分胶黏剂时更要注意。二是复合爽滑剂含量较高的薄膜时,由于爽滑剂迁移进胶黏剂层,可能会出现剥离强度差、热封不良、摩擦系数增大等问题,影响其在包装生产线上的操作性。因此,在复合此类薄膜时一定要注意选择合适的胶黏剂。

涂胶辊网穴堵塞

7 、张力控制不当,放、收卷张力不协调、不匹配。

3.张力控制

在溶剂型胶黏剂干式复合中,涂胶辊网穴堵塞情况一般有两种,一是双组分胶黏剂沉积于涂胶辊网穴的边角处,无法转移出来,随时间推移发生交联固化而使网穴变浅;二是在高温环境使用高线数涂胶辊涂布高浓度胶黏剂时,由于乙酸乙酯挥发过快,胶液转移不良从而堵塞网穴,这有点儿类似于印刷过程中由于有机溶剂挥发太快而产生的“干版”现象。

8 、各导辊不平行。

在无溶剂复合工艺中,张力控制极为重要,必须非常精确。张力控制包括主放卷张力、涂胶后薄膜张力、副放卷张力、收卷张力、收卷锥度几个方面。一般来说,薄膜涂胶后的张力要略大于主放卷张力,收卷张力略大于放卷张力,收卷锥度控制在20%以内为好。针对不同材质的薄膜,复合过程中各部分张力大小也有所不同,甚至不同厂家生产的同一材质的薄膜,其张力也要略作调整。如PA/PE结构的复合薄膜,PE膜的张力大致在1.5~2.5N之间,PA膜的张力可以根据实际情况控制在7~15N之间。

在使用水性胶黏剂进行干式复合时,为防止涂胶辊网穴堵塞,在停机时要将刮刀松开,并使涂胶辊浸润在胶黏剂中保持转动。如果涂胶辊网穴发生堵塞,必须使用丁酮等有机溶剂清洗。

9 、各导辊表面不干净,黏有异物,或者导辊表面不平整,有凹坑、划道、碰伤等。

检查张力是否合适的方法:在复合过程中停机,在收卷处用刀片在复合膜上划一个十字口,最理想的状态是划口后复合膜仍保持平整。如果复合薄膜朝某一方向卷曲,则说明该层薄膜的张力过大,应适当降低该层薄膜的张力或增大另一层薄膜的张力。

如果涂胶辊的网穴形状不合适也容易造成网穴堵塞,但这种堵塞是渐进式发生的。水性胶黏剂干式复合使用的涂胶辊的网穴浅,开口大,这样才能使水性胶黏剂和薄膜基材之间有尽可能大的接触面积,有利于提高涂布效果和干燥效率。我们一般使用180线/英寸的四角平底型压纹辊或200线/英寸的四角平底连通型压纹辊,或是内角较小、通沟较大的电雕辊,不建议使用四角棱锥形的压纹辊,因为后者的网穴内角较大,对胶液的释放性差,容易堵塞网穴,表现为刚复合生产时的薄膜的外观都很好,但生产数千米或近万米后就会出现白点胶斑,此时检测就会发现涂胶量已相对不足。

1、更换质量合格的薄膜。

4.涂胶量的控制

另外,对双组分水性胶黏剂进行再利用时,要把握其可利用的程度以及旧胶的添加比例,因为这不但会直接影响复合产品的剥离强度,而且还会使水性胶黏剂的转移性变差,甚至造成涂胶辊网穴堵塞,进而产生白点胶斑。

2 、凋整薄膜的位置,使其在传送过程中不发生偏斜。

涂胶量也是影响复合产品质量的关键因素。开机前,首先要调节两根计量辊之间的距离,左右两边的距离应保持一致,以确保涂胶均匀。而且要等计量辊完全预热以后,再调整两端的间隙。另外,涂胶辊必须保持良好的光洁度,不能有异物存在。

第二复合基材的表面张力不适当

3 、调整涂胶量,并均匀涂胶。

涂胶量的大小可根据产品要求而定,并用0.6mm、0.8mm、1mm厚的钢尺进行调整。一般情况下,复合无印刷图案的薄膜时,涂胶量可以控制在0.8~1.2g/m2;有印刷图案的薄膜,可以根据印刷面积的大小将涂胶量控制在1.5~3.0g/m2。需要注意的是,由于不同种类的油墨所用的树脂和颜料不同,所以需要的涂胶量也不同。

[next] 第二复合基材的表面张力不适当

4 、调整工艺参数,使胶黏剂能充分干燥,降低溶剂的残留量。

5.收卷及后处理

如果第二复合基材的表面张力不适当,也会产生白点胶斑。由于溶剂型胶黏剂干基比水性胶黏剂干基的表面张力要低,所以第二复合基材表面张力对溶剂型胶黏剂干式复合的影响并不明显,而水性胶黏剂干式复合则有所不同。

5、复合膜应当先经过充分的冷却之后再进行收卷。

为了防止靠近卷芯的薄膜发生严重皱褶,收卷时最好用直径为6英寸的纸芯。另外,复合膜卷的表面也存在收缩问题,可以在下机前用胶带将膜卷的左右两边和中间部位粘牢,可有效减少膜卷外部的浪费,提高了产品的利用率。

最典型的例子就是采用水性胶黏剂干式复合VMCPP薄膜。BB/T0030-2004《包装用镀铝薄膜》要求VMCPP薄膜的表面张力≥36mN/m,一般来说,新购进的VMCPP薄膜的表面张力大多能达到38mN/m,但很多超期储存的VMCPP薄膜的表面张力已低于36mN/m。如果采用这样的VMCPP薄膜进行复合,在经过复合辊时,两层基材之间就会夹带少量空气,不能密切贴合,从而形成白点胶斑。

6、调节复合压力。

由于无溶剂胶黏剂的初黏性差,而且在熟化过程中胶黏剂仍然呈半流动态,所以复合膜收卷后要轻拿轻放,如有条件最好悬挂起来,在40℃以下的环境中存放。

由第二复合基材表面张力不当引起的复合故障也比较好判断:对刚下机的复合膜进行剥离检验,如果撕开时的剥离力很小,而且是从第二复合基材与胶层的界面上破坏的话,那就可以初步判断是第二复合基材的表面张力偏低。不过需要注意的是,当复合膜经过熟化后,胶层对薄膜基材的润湿程度会提高,就VMCPP复合膜而言,熟化后其剥离强度与正常情况没有明显差别,且白点胶斑现象会随着熟化过程而逐步减轻,但如果白点胶斑太多,直径太大,那么完全熟化也无法彻底消除白点胶斑。

7调节放卷和收卷张力,使各部分张力相互匹配。

6.计量泵的保养

干燥不良

8、调整各导辊的平行度。

使用双组分胶黏剂时,计量泵是非常关键的部件,必须要保证计量泵运转良好。进入计量泵的压缩空气要保持干燥状态,必要时还应加装除湿装置。如果压缩空气中含有水分会产生很大影响,一方面可能造成张力的变化;另一方面会使胶泵堵塞,造成胶黏剂配比错误,同时胶黏剂也会在胶泵内固化,不易清理。

干燥不良包括印刷油墨干燥不良和复合胶层干燥不良两种情况。印刷油墨若干燥不良,残留溶剂在熟化过程中受热汽化,也会形成白点胶斑。这类白点胶斑一般较涂胶量不足产生的白点胶斑的直径大,且分布不均匀,主要集中于多层油墨叠印的部位,通常在熟化数分钟后变得严重。有条件的厂家可以检测印刷膜的残留溶剂量来加以鉴别区分。

9 、清洁各导棍表面,更换有损伤的导棍,保证导辊表面平整、光滑、清洁。

常见问题分析

由于水性胶黏剂中的去离子水较溶剂更难挥发,若不能达到要求的干燥条件,水性胶黏剂更容易出现干燥不良的情况。此时胶层的透明度不佳,呈雾状,在熟化温度下未完全挥发的水分会发生汽化,夹杂于复合膜层间形成白点胶斑。为解决这一问题,烘箱的排风量应设置到最大,四段温度可设定为60℃、70℃、80℃、80℃,若是复合耐热性很好的PET薄膜,四段温度则可设定为60℃、70℃、80℃、90℃。

365bet亚洲官方网站,问题二:真空包装袋发黏

1.涂布效果差

供胶系统中泡沫的影响

1 、印刷过程中,油墨的干燥速度跟印刷速度不适应,致使部分溶剂仍然残留在印刷后的油墨层中,使油墨层软化,从而使复合后膜也发黏。

(1) 转移辊压力不够。 (2) 转移辊机械制动调节错误。 (3) 涂布辊未清理干净。 (4) 涂胶压辊、转移辊或复合辊的光洁度差。

在水性胶黏剂干式复合过程中,若产生的泡沫通过胶液转移到薄膜基材上,破裂后就会影响胶膜的均一性,在外观上表现为白点胶斑。此时可在胶槽中放一根匀墨棒以起到消泡作用,同时可采用循环打胶的方式,使泡沫不累积在胶盘中,还可按厂家推荐的比例添加适量的消泡剂。另外若使用封闭式供胶系统,由于其在胶液搅动时不会有空气夹杂其中,因此也可有效避免泡沫的产生。

2 、胶黏剂干燥不彻底,残留溶剂逐渐渗透到油墨层中,使油墨层软化发黏。

2.薄膜边缘涂布效果差

除以上因素外,复合辊和压胶辊表面的清洁度及平整度、复合压力、复合角度、薄膜表观等都会对复合膜的外观产生不良影响,其形成白点胶斑的原因与溶剂型胶黏剂干式复合相同,在此就不重复阐述。

3 、塑料薄膜中的增塑剂向油墨层迁移,从而使薄膜软化发黏。

(1) 靠近挡板的胶黏剂长时间不替换,只要常摆动喷胶嘴保持此处的胶黏剂新鲜即可。 (2) 复合辊或涂胶压辊两边有胶液或其他杂质。

1、根据实际情况调整油墨的干燥速度,并使之充分干燥

3.收卷端面不齐

2 、调整工艺参数,保证胶黏剂能够充分干燥,使残留溶剂量控制在最低限度之内。

(1) 涂胶量太大。 (2) 从复合辊出来后膜卷的冷却效果差。 (3) 张力不合适。 (4) 收卷处挤压辊的平齐度差。 (5) 薄膜左右两边的涂胶量相差太大,最好将差值控制在0.2g以内。 (6) 纸芯与薄膜没对齐。

问题三:真空包装袋有“小麻点”

4.白斑

1、粘合剂中有杂质,车间环境的空气中尘埃太多,上胶后烘道里吹出的热风中也有灰尘,灰尘黏在胶层面上,复合时夹在两层基膜中间。

(1) 涂胶量低,没有足够的胶黏剂渗透到油墨中。此时表现为复合膜整体出现细小、均匀的斑点。解决办法是适当增加涂胶量,调整复合温度和复合压力。 (2) 涂胶部、复合部各辊的表面光洁度太差或粘有胶黏剂等异物。此时表现为局部间断重复出现斑点。可以通过测量重复出现的两斑点的间距来判断是哪根辊上有异物,清理干净即可。 (3) 基材膜张力不均,进入复合辊前打褶,造成局部复合效果较差,并会出现气泡,宏观表现为白斑。解决办法是调整复合前的挠度辊,使薄膜进入复合之前保持平整,可适当调整张力或更换膜卷。 (4) 复合部分或涂胶部分的压力设置不当。 (5) 油墨与胶黏剂的相容性不好,在没有胶黏剂渗透的油墨处会出现白斑,应更换合适的胶黏剂或油墨。

2、双组分反应型黏合剂溶剂容易受温度的影响而发白、变浊,致使“小麻点”增

5.气泡

1 、过滤黏合剂;保持环境清洁;保持胶桶、胶水盘清洁处理;在烘道的进风口用高目数的过滤网或其他过滤材料清除热风中的尘埃。

(1) 复合部或涂胶部各辊有损伤或异物。 (2) 复合压力太低。 (3) 复合速度太快,胶黏剂涂布效果不佳。可适当降低复合速度,或提高夹胶辊温度以增加胶黏剂的流动性。

2 、“浊白”的胶乱剂不能再用。

6.刀线

主要原因是涂布单元各辊没有清理干净或转移辊的光滑性太差。此时应停机清理涂布单元,或更换转移辊,有时晃动计量辊也能消除刀线故障。

7.胶黏剂干燥不良

(1) 胶黏剂没有按照正确配比要求配制。 (2) 胶黏剂失效。 (3) 混合后的胶液中混入水分或大量乙酸乙酯。

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